2021学年第3节 共点力的平衡授课ppt课件
展开1.知道平衡状态和平衡力的概念。2.知道共点力的平衡条件,并能利用平衡条件解决生活、生产中的实际问题。3.会分析动态平衡问题。
1.知道平衡状态和力的平衡的概念。(物理观念)2.了解共点力作用下物体平衡的概念和条件。(物理观念)3.掌握解决平衡问题的常用方法,会用共点力的平衡条件解答实际问题。(科学思维)4.能从物理现象中提出和解决问题,学会与他人交流与合作。(科学探究)5.认识到物理研究是对自然现象进行抽象的创造性工作,坚持实事求是,体会自然平衡之美。(科学态度与责任)
1.二力平衡的特点 大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一个物体上;一对平衡力的合力为零。
2.物体平衡状态的外在体现(1)保持静止状态;(2)保持匀速直线运动状态。力的平衡是物体平衡的本质条件,物体平衡是力平衡的效果。
一、共点力的平衡1.平衡状态:物体处于静止或者匀速直线运动的状态。2.共点力的平衡条件:F合=03.力的平衡:作用在物体上的几个力的合力为零。
四人一组,比一比哪组又准又快
共点力作用下物体的平衡条件为:F合=0
处理力的主要方法:1.F12=F3(F12表示F1、F2的合力) 【合成法】2.F1=F31(F31表示F3在F1方位上的分力)F2=F32 (F32 表示F3在F2方向上的分力)【分解法】3.F1、F2、F3构成闭合的三角形 【三角形法】它们也是平衡问题处理的主要方法
解决共点力平衡问题的基本步骤:1.明确研究对象;2.对研究对象进行受力分析;3.选择研究方法;4.利用平衡条件建立方程;5.数学方法求解。
解决平衡问题的常用方法:1.整体法与隔离法:所谓整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。隔离法是从研究问题的方便性出发,将物体系统中的某一部分隔离出来单独分析研究的方法。 通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵巧地解决问题。
2.相似三角形法:利用表示力的矢量三角形与表示实物的几何三角形相似的关系,建立方程求解,应用这种方法,往往能达到简捷的效果。3.三力汇交原理解题法:物体受三个力作用处于平衡状态,则三力不平行必共点。
【典例】城市中的路灯,无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索和硬杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G,角AOB等于θ,钢索OA对O点的拉力和硬杆OB对O点的支持力各是多大?
1.尽量多的力在坐标轴上
2.尽量使同一轴合力为零
3.三力汇交原理解题法
平衡条件:Fx=0,Fy=0
1.(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上。若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )A.三条绳中的张力都相等B.杆对地面的压力大于自身重力C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
2.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小
【解题指南】先做受力分析,然后正交分解,根据平衡条件列方程,最后判断弹力变化情况。
3.(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( ) A.若F一定,θ大时FN大 B.若F一定,θ小时FN大 C.若θ一定,F大时FN大 D.若θ一定,F小时FN大
4.质量为m的均匀球放在一倾角为α的光滑斜面上,被一竖直的挡板挡住(如图)。求斜面和挡板对球的支持力分别是多少?
解析:1.取小球为研究对象2.受力分析小球共受到三个力的作用:重力、斜面的支持力、挡板对它的支持力3.研究方法:合成法用平行四边形定则求出F1和mg的合力F。4.由平衡条件可知F与F2等值反向,从图中力的三角形可求得:F1=mgtanα F2=
推论:当物体处于平衡状态时,它所受的某一个力与其余的力的合力等值反向。
5.物体A在水平力F1=400N的作用下,沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑(如图所示),物体A受的重力G=400N。求斜面对物体A的支持力和A与斜面间的动摩擦因数μ。
解析:1.取物体A作为研究对象。2.物体A受到四个力的作用:重力G、水平向左的力F1、垂直于斜面向上的支持力F2、平行于斜面向上的滑动摩擦力F3。
3.研究方法:正交分解法(常用于多力平衡)Gsin60°=F1cs60°+fGcs60°+F1sin60°=F2f=μN=μF2 所以
6.沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图所示),足球的质量为m,网兜的质量不计。足球与墙壁的接触点为B,悬绳与墙壁的夹角为α。求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。
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